Topik pelajaran: Tingkat kehidupan organisme dan perannya di alam. Tingkat kehidupan organisme suatu organisme merupakan pengertian tingkat organisme di alam

Organisme adalah unit dasar kehidupan, pembawa sifat-sifatnya yang sebenarnya, karena proses kehidupan hanya terjadi di dalam sel-sel tubuh. Sebagai individu yang terpisah, suatu organisme merupakan bagian dari spesies dan populasi, menjadi unit struktural dari standar hidup populasi-spesies.

Biosistem pada tingkat organisme memiliki sifat-sifat berikut: Metabolisme Nutrisi dan pencernaan Respirasi Ekskresi Iritabilitas Perilaku Reproduksi Gaya Hidup Mekanisme adaptasi terhadap lingkungan Regulasi neurohumoral dari proses vital

Unsur struktural tubuh adalah sel, jaringan seluler, organ dan sistem organ dengan fungsi vitalnya yang unik. Interaksi elemen struktural ini dalam totalitasnya menjamin integritas struktural dan fungsional tubuh.

Proses utama dalam biosistem pada tingkat organisme: metabolisme dan energi, ditandai dengan aktivitas terkoordinasi dari berbagai sistem organ tubuh: menjaga lingkungan internal yang konstan, penyebaran dan implementasi informasi herediter, serta memeriksa kelangsungan hidup tertentu. genotipe, perkembangan individu (ontogenesis).

Organisasi biosistem pada tingkat organisme dibedakan oleh berbagai macam sistem organ dan jaringan yang membentuk tubuh; pembentukan sistem kendali yang menjamin kerja terkoordinasi dari seluruh komponen biosistem dan kelangsungan hidup organisme dalam kondisi lingkungan yang sulit; adanya berbagai mekanisme adaptasi terhadap tindakan faktor-faktor yang menjaga keteguhan relatif lingkungan internal, yaitu homeostasis tubuh.

Pentingnya tingkat kehidupan organisme di alam terutama diungkapkan dalam kenyataan bahwa pada tingkat ini muncul biosistem diskrit primer, yang dicirikan oleh pemeliharaan sendiri strukturnya, pembaharuan diri, secara aktif mengatur pengaruh lingkungan eksternal dan mampu. berinteraksi dengan organisme lain.

Aktivitas vital tubuh dijamin oleh kerja dan interaksi berbagai organnya. Organ adalah bagian dari organisme multiseluler yang menjalankan fungsi tertentu (atau sekelompok fungsi yang saling berhubungan), mempunyai struktur tertentu dan terdiri dari kompleks jaringan yang terbentuk secara alami. Suatu organ dapat menjalankan fungsinya secara mandiri atau sebagai bagian dari suatu sistem organ (misalnya pernafasan, pencernaan, ekskresi atau saraf).

Pada organisme uniseluler, bagian fungsional individu adalah organel, yaitu struktur yang mirip dengan organ. Organisme adalah kumpulan sistem organ yang terhubung satu sama lain dan dengan lingkungan luar.

Semua organisme, sebagai individu, adalah perwakilan dari populasi (dan spesies) yang berbeda dan pembawa sifat dan karakteristik dasar turun-temurun. Oleh karena itu, setiap organisme mewakili contoh unik suatu populasi (dan spesies) dalam manifestasi kecenderungan, karakteristik, dan hubungan turun-temurun dengan lingkungan.

Regulasi humoral dilakukan melalui cairan tubuh (darah, getah bening, cairan jaringan) dengan bantuan zat aktif biologis yang disekresikan oleh sel, jaringan dan organ selama fungsinya. Dalam hal ini, peran penting dimainkan oleh hormon, yang diproduksi di kelenjar endokrin khusus, masuk langsung ke dalam darah. Pada tumbuhan, proses pertumbuhan dan perkembangan morfofisiologis dikendalikan oleh senyawa kimia aktif biologis - fitohormon, yang diproduksi oleh jaringan khusus (meristem pada titik pertumbuhan).

Pada organisme uniseluler (protozoa, alga, jamur), banyak proses vital juga diatur melalui cara kimia humoral melalui lingkungan eksternal dan internal.

Selama evolusi organisme hidup, peraturan baru, yang lebih efisien dalam hal kecepatan pengendalian proses fungsi, muncul - peraturan saraf. Regulasi saraf adalah jenis regulasi yang secara filogenetik lebih muda dibandingkan dengan regulasi humoral. Ini didasarkan pada koneksi refleks dan ditujukan pada organ atau kelompok sel yang ditentukan secara ketat. Kecepatan regulasi saraf ratusan kali lebih tinggi dibandingkan regulasi humoral.

Homeostasis adalah kemampuan untuk menolak perubahan dan mempertahankan keteguhan relatif komposisi dan sifat-sifat tubuh secara dinamis.

Pada vertebrata dan manusia, impuls yang dikirim oleh sistem saraf dan hormon yang disekresikan saling melengkapi dalam mengatur proses vital tubuh. Regulasi humoral berada di bawah regulasi saraf; bersama-sama mereka membentuk regulasi neurohumoral tunggal yang memastikan fungsi normal tubuh dalam kondisi lingkungan yang berubah.

Nutrisi organisme uniseluler Pinositosis adalah penyerapan cairan dan ion. Fagositosis adalah penangkapan partikel berbentuk padat. Sel dapat mencerna dengan bantuan lisosom. Lisosom mencerna hampir semua hal, bahkan isi selnya. Proses penghancuran diri sel disebut autolisis. Autolisis terjadi ketika isi lisosom dilepaskan langsung ke sitoplasma.

Pergerakan organisme uniseluler dilakukan dengan bantuan berbagai organel dan pertumbuhan sitoplasma. Sitoplasma mengandung jaringan kompleks mikrotubulus, mikrofilamen, dan struktur lain yang memiliki fungsi pendukung dan kontraktil yang memastikan pergerakan sel amoeboid. Beberapa protozoa bergerak dengan kontraksi seperti gelombang di seluruh tubuh. Sel melakukan gerakan aktif dengan bantuan formasi khusus seperti flagela dan silia.

Perilaku (iritabilitas) organisme bersel tunggal diwujudkan dalam kenyataan bahwa mereka dapat merasakan berbagai iritasi dari lingkungan luar dan meresponsnya. Biasanya, respons terhadap iritasi terdiri dari pergerakan spasial individu. Jenis iritabilitas pada organisme uniseluler disebut taksi. Fototaksis adalah respons aktif terhadap cahaya. Termotaksis adalah respons aktif terhadap suhu. Geotaksis merupakan respon aktif terhadap gravitasi bumi.

Organisme multiseluler, seperti organisme uniseluler, memiliki proses kehidupan dasar: nutrisi, respirasi, ekskresi, pergerakan, iritabilitas, dll. Namun, tidak seperti organisme uniseluler, di mana semua proses terkonsentrasi dalam satu sel, organisme multiseluler memiliki pembagian fungsi antar sel, jaringan, organ, sistem organ.

Sistem pembuluh darah mengangkut zat di dalam tubuh. Sistem pernapasan memasok tubuh dengan jumlah oksigen yang diperlukan dan pada saat yang sama membuang banyak produk metabolisme. Penggunaan oksigen terlarut dalam air adalah metode pernapasan paling kuno. Insang digunakan untuk ini. Pada vertebrata darat, sistem pernapasan terdiri dari laring, trakea, berpasangan bronkus, dan paru-paru.

Proses respirasi dan pelepasan produk metabolisme pada banyak hewan yang sangat terorganisir, terutama yang berukuran besar, tidak mungkin terjadi tanpa partisipasi sistem peredaran darah. CS pertama kali muncul di worm. Pada artropoda, moluska, dan chordata, CS memiliki organ khusus yang berdenyut - jantung. Selain peran utama (memastikan proses metabolisme dan menjaga homeostasis), CS vertebrata juga melakukan fungsi lain: menjaga suhu tubuh konstan, mentransfer hormon, berpartisipasi dalam memerangi penyakit, penyembuhan luka, dll.

Darah adalah jaringan cair yang bersirkulasi dalam sistem peredaran darah. Semua vertebrata memiliki unsur seluler atau bentukan dalam darahnya. Ini adalah sel darah merah, sel darah putih dan trombosit.

Tugas dan pertanyaan 1. Jelaskan perbedaan antara standar hidup organisme dan standar populasi-spesies. 2. Dengan menggunakan contoh mamalia mana pun, sebutkan elemen struktural utama dari biosistem “organisme”. 3. Jelaskan tanda-tanda apa yang memungkinkan kita untuk mengklasifikasikan basil tuberkulosis pada pasien, tempat bertengger di sungai, dan pohon pinus di hutan sebagai organisme. 4. Mendeskripsikan peran mekanisme pengendalian dalam keberadaan suatu biosistem. 5. Bagaimana pengaturan diri terhadap proses vital dalam tubuh dilakukan? 6. Jelaskan cara organisme bersel tunggal menyerap dan mencerna makanan. Jelaskan bagaimana organisme bersel tunggal menavigasi lingkungannya.

Ada beberapa tingkatan pengorganisasian makhluk hidup - tingkatan organisasi biologis: molekuler, seluler, jaringan, organ, organisme, populasi-spesies dan ekosistem.

Tingkat organisasi molekuler- ini adalah tingkat fungsi makromolekul biologis - biopolimer: asam nukleat, protein, polisakarida, lipid, steroid. Dari tingkat ini proses kehidupan yang paling penting dimulai: metabolisme, konversi energi, transmisi informasi turun-temurun. Tingkat ini dipelajari: biokimia, genetika molekuler, biologi molekuler, genetika, biofisika.

Tingkat seluler- ini adalah tingkat sel (sel bakteri, cyanobacteria, hewan uniseluler dan alga, jamur uniseluler, sel organisme multiseluler). Sel adalah satuan struktural makhluk hidup, satuan fungsional, satuan perkembangan. Tingkat ini dipelajari oleh sitologi, sitokimia, sitogenetika, dan mikrobiologi.

Tingkat organisasi jaringan- ini adalah tingkat di mana struktur dan fungsi jaringan dipelajari. Tingkat ini dipelajari oleh histologi dan histokimia.

Tingkat organ organisasi- Ini adalah tingkat organ organisme multiseluler. Anatomi, fisiologi, dan embriologi mempelajari tingkat ini.

Tingkat organisasi organisme- ini adalah tingkat organisme uniseluler, kolonial dan multiseluler. Kekhasan tingkat organisme adalah pada tingkat ini terjadi penguraian dan implementasi informasi genetik, pembentukan ciri-ciri yang melekat pada individu suatu spesies tertentu. Tingkatan ini dipelajari secara morfologi (anatomi dan embriologi), fisiologi, genetika, dan paleontologi.

Tingkat populasi-spesies- ini adalah tingkat agregat individu - populasi Dan jenis. Tingkat ini dipelajari oleh sistematika, taksonomi, ekologi, biogeografi, genetika populasi. Pada tingkat ini, genetik dan ciri-ciri ekologi populasi, dasar faktor evolusi dan dampaknya terhadap kumpulan gen (evolusi mikro), masalah konservasi spesies.

Tingkat organisasi ekosistem- ini adalah tingkat mikroekosistem, mesoekosistem, makroekosistem. Pada tingkat ini dipelajari jenis nutrisi, jenis hubungan antara organisme dan populasi dalam ekosistem, ukuran populasi, dinamika populasi, kepadatan populasi, produktivitas ekosistem, suksesi. Tingkat ini mempelajari ekologi.

Juga dibedakan tingkat organisasi biosfer materi hidup. Biosfer adalah ekosistem raksasa yang menempati sebagian dari selubung geografis bumi. Ini adalah ekosistem besar. Di biosfer terjadi peredaran zat dan unsur kimia, serta transformasi energi matahari.

2. Sifat-sifat dasar makhluk hidup

Metabolisme (metabolisme)

Metabolisme (metabolisme) adalah serangkaian transformasi kimia yang terjadi dalam sistem kehidupan yang menjamin aktivitas vital, pertumbuhan, reproduksi, perkembangan, pelestarian diri, kontak terus-menerus dengan lingkungan, dan kemampuan beradaptasi terhadapnya serta perubahannya. Selama proses metabolisme, molekul-molekul yang membentuk sel dipecah dan disintesis; pembentukan, penghancuran dan pembaruan struktur seluler dan zat antar sel. Metabolisme didasarkan pada proses asimilasi (anabolisme) dan disimilasi (katabolisme) yang saling terkait. Asimilasi - proses sintesis molekul kompleks dari molekul sederhana dengan pengeluaran energi yang disimpan selama disimilasi (serta akumulasi energi selama pengendapan zat yang disintesis). Disimilasi adalah proses pemecahan (anaerobik atau aerobik) senyawa organik kompleks, yang terjadi dengan pelepasan energi yang diperlukan untuk berfungsinya tubuh. Berbeda dengan benda mati di alam, pertukaran organisme hidup dengan lingkungan merupakan syarat keberadaannya. Dalam hal ini terjadi pembaharuan diri. Proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh digabungkan menjadi kaskade dan siklus metabolisme melalui reaksi kimia yang diatur secara ketat dalam ruang dan waktu. Terjadinya terkoordinasi dari sejumlah besar reaksi dalam volume kecil dicapai melalui distribusi unit metabolisme individu yang teratur dalam sel (prinsip kompartementalisasi). Proses metabolisme diatur dengan bantuan biokatalis - protein enzim khusus. Setiap enzim memiliki kekhususan substrat untuk mengkatalisis konversi hanya satu substrat. Kekhususan ini didasarkan pada semacam “pengenalan” substrat oleh enzim. Katalisis enzimatik berbeda dari katalisis non-biologis dalam efisiensinya yang sangat tinggi, akibatnya laju reaksi meningkat 1010 - 1013 kali lipat. Setiap molekul enzim mampu melakukan beberapa ribu hingga beberapa juta operasi per menit tanpa mengalami kerusakan selama berpartisipasi dalam reaksi. Perbedaan karakteristik lainnya antara enzim dan katalis non-biologis adalah bahwa enzim mampu mempercepat reaksi dalam kondisi normal (tekanan atmosfer, suhu tubuh, dll). Semua organisme hidup dapat dibagi menjadi dua kelompok - autotrof dan heterotrof, berbeda dalam sumber energi dan zat yang diperlukan untuk aktivitas vitalnya. Autotrof adalah organisme yang mensintesis senyawa organik dari zat anorganik dengan menggunakan energi sinar matahari (fotosintetik - tumbuhan hijau, alga, beberapa bakteri) atau energi yang diperoleh dari oksidasi substrat anorganik (kemosintetik - belerang, bakteri besi dan beberapa lainnya). mampu mensintesis semua komponen sel. Peran autotrof fotosintesis di alam sangat menentukan - sebagai produsen utama bahan organik di biosfer, mereka memastikan keberadaan semua organisme lain dan jalannya siklus biogeokimia dalam siklus zat di Bumi. Heterotrof (semua hewan, jamur, sebagian besar bakteri, beberapa tumbuhan non-klorofil) adalah organisme yang membutuhkan zat organik siap pakai untuk keberadaannya, yang bila disuplai sebagai makanan, berfungsi sebagai sumber energi dan “bahan bangunan” yang diperlukan. . Ciri khas heterotrof adalah adanya amfibolisme, yaitu. proses pembentukan molekul organik kecil (monomer) yang terbentuk selama pencernaan makanan (proses degradasi substrat kompleks). Molekul semacam itu - monomer - digunakan untuk merakit senyawa organik kompleksnya sendiri.

Reproduksi diri (reproduksi)

Kemampuan bereproduksi (mereproduksi jenisnya sendiri, memperbanyak diri) merupakan salah satu sifat dasar organisme hidup. Reproduksi diperlukan untuk menjamin kelangsungan keberadaan spesies, karena Umur suatu organisme terbatas. Reproduksi lebih dari sekadar mengkompensasi kerugian yang disebabkan oleh kematian alami suatu individu, dan dengan demikian menjaga kelestarian spesies dari generasi ke generasi. Dalam proses evolusi organisme hidup, terjadi evolusi cara reproduksi. Oleh karena itu, dalam banyaknya dan beragam spesies organisme hidup yang ada saat ini, kita menemukan berbagai bentuk reproduksi. Banyak spesies organisme menggabungkan beberapa metode reproduksi. Penting untuk membedakan dua jenis reproduksi organisme yang berbeda secara mendasar - aseksual (jenis reproduksi primer dan lebih kuno) dan seksual. Dalam proses reproduksi aseksual, individu baru terbentuk dari satu atau sekelompok sel (dalam organisme multiseluler) dari organisme ibu. Dalam semua bentuk reproduksi aseksual, keturunannya mempunyai genotipe (kumpulan gen) yang identik dengan gen ibu. Akibatnya, semua keturunan dari satu organisme ibu secara genetis homogen dan individu anak perempuannya memiliki serangkaian karakteristik yang sama. Dalam reproduksi seksual, individu baru berkembang dari zigot, yang dibentuk oleh peleburan dua sel germinal khusus (proses pembuahan) yang dihasilkan oleh dua organisme induk. Inti dalam zigot mengandung satu set kromosom hibrid, yang terbentuk sebagai hasil penggabungan set kromosom dari inti gamet yang menyatu. Di dalam inti zigot, kombinasi baru dari kecenderungan turun-temurun (gen), yang diperkenalkan secara merata oleh kedua orang tua, tercipta. Dan organisme anak yang berkembang dari zigot akan memiliki kombinasi karakteristik baru. Dengan kata lain, selama reproduksi seksual, suatu bentuk kombinatif dari variabilitas herediter organisme terjadi, yang memastikan adaptasi spesies terhadap perubahan kondisi lingkungan dan merupakan faktor penting dalam evolusi. Ini merupakan keuntungan signifikan dari reproduksi seksual dibandingkan dengan reproduksi aseksual. Kemampuan organisme hidup untuk memperbanyak diri didasarkan pada sifat unik asam nukleat untuk reproduksi dan fenomena sintesis matriks, yang mendasari pembentukan molekul asam nukleat dan protein. Reproduksi diri pada tingkat molekuler menentukan pelaksanaan metabolisme dalam sel dan reproduksi diri sel itu sendiri. Pembelahan sel (reproduksi diri sel) mendasari perkembangan individu organisme multiseluler dan reproduksi semua organisme. Reproduksi organisme menjamin reproduksi mandiri semua spesies yang menghuni bumi, yang pada gilirannya menentukan keberadaan biogeocenosis dan biosfer.

Keturunan dan variabilitas

Keturunan memberikan kesinambungan materi (aliran informasi genetik) antar generasi organisme. Hal ini berkaitan erat dengan reproduksi pada tingkat molekuler, subseluler dan seluler. Informasi genetik yang menentukan keragaman sifat keturunan dienkripsi dalam struktur molekul DNA (dalam RNA untuk beberapa virus). Gen mengkodekan informasi tentang struktur protein yang disintesis, enzimatik dan struktural. Kode genetik adalah suatu sistem untuk “mencatat” informasi tentang urutan asam amino dalam protein yang disintesis menggunakan urutan nukleotida dalam molekul DNA. Himpunan semua gen suatu organisme disebut genotipe, dan himpunan karakteristik disebut fenotipe. Fenotipe bergantung pada genotipe dan faktor lingkungan internal dan eksternal yang mempengaruhi aktivitas gen dan menentukan proses reguler. Penyimpanan dan transmisi informasi herediter dilakukan di semua organisme dengan bantuan asam nukleat; kode genetiknya sama untuk semua makhluk hidup di Bumi, yaitu. itu bersifat universal. Berkat faktor keturunan, sifat-sifat diturunkan dari generasi ke generasi yang menjamin adaptasi organisme terhadap lingkungannya. Jika selama reproduksi organisme hanya kesinambungan ciri-ciri dan sifat-sifat yang ada yang terwujud, maka dengan latar belakang perubahan kondisi lingkungan, keberadaan organisme tidak mungkin terjadi, karena kondisi yang diperlukan bagi kehidupan organisme adalah kemampuan beradaptasinya terhadap kondisi lingkungannya. lingkungan. Ada variabilitas dalam keanekaragaman organisme yang termasuk dalam spesies yang sama. Variabilitas dapat terjadi pada organisme individu selama perkembangan individu atau dalam kelompok organisme selama serangkaian generasi selama reproduksi. Ada dua bentuk utama variabilitas, berbeda dalam mekanisme terjadinya, sifat perubahan karakteristik dan, terakhir, signifikansinya bagi keberadaan organisme hidup - genotipe (keturunan) dan modifikasi (non-keturunan). Keragaman genotipe berhubungan dengan perubahan genotipe dan menyebabkan perubahan fenotipe. Keragaman genotipe mungkin didasarkan pada mutasi (mutational variability) atau kombinasi gen baru yang muncul selama proses pembuahan selama reproduksi seksual. Dalam bentuk mutasi, perubahan terutama disebabkan oleh kesalahan dalam replikasi asam nukleat. Dengan demikian, muncul gen baru yang membawa informasi genetik baru; tanda-tanda baru muncul. Dan jika karakter-karakter baru yang muncul berguna bagi organisme dalam kondisi tertentu, maka karakter-karakter tersebut “diambil” dan “diperbaiki” melalui seleksi alam. Dengan demikian, kemampuan beradaptasi organisme terhadap kondisi lingkungan, keanekaragaman organisme didasarkan pada variabilitas herediter (genotipik), dan terciptalah prasyarat untuk evolusi positif. Dengan variabilitas non-herediter (memodifikasi), perubahan fenotipe terjadi di bawah pengaruh faktor lingkungan dan tidak berhubungan dengan perubahan genotipe. Modifikasi (perubahan sifat selama variabilitas modifikasi) terjadi dalam batas norma reaksi, yaitu di bawah kendali genotipe. Modifikasi tidak diteruskan ke generasi berikutnya. Arti penting dari variabilitas modifikasi adalah menjamin kemampuan adaptasi organisme terhadap faktor lingkungan selama hidupnya.

Perkembangan individu organisme

Semua organisme hidup dicirikan oleh proses perkembangan individu - entogenesis. Secara tradisional, ontogeni dipahami sebagai proses perkembangan individu organisme multiseluler (terbentuk sebagai hasil reproduksi seksual) dari saat pembentukan zigot hingga kematian alami individu. Karena pembelahan zigot dan generasi sel berikutnya, organisme multiseluler terbentuk, terdiri dari sejumlah besar jenis sel, berbagai jaringan dan organ. Perkembangan suatu organisme didasarkan pada “program genetik” (tertanam dalam gen kromosom zigot) dan dilakukan dalam kondisi lingkungan tertentu, yang secara signifikan mempengaruhi proses penerapan informasi genetik selama keberadaan individu suatu organisme. individu. Pada tahap awal perkembangan individu, terjadi pertumbuhan intensif (peningkatan massa dan ukuran), yang disebabkan oleh reproduksi molekul, sel dan struktur lainnya, dan diferensiasi, yaitu. munculnya perbedaan struktur dan komplikasi fungsi. Pada semua tahap entogenesis, berbagai faktor lingkungan (suhu, gravitasi, tekanan, komposisi makanan dalam hal kandungan unsur kimia dan vitamin, berbagai agen fisik dan kimia) memiliki pengaruh pengaturan yang signifikan terhadap perkembangan tubuh. Mempelajari peran faktor-faktor ini dalam proses perkembangan individu hewan dan manusia sangatlah penting secara praktis, yang semakin meningkat seiring dengan meningkatnya dampak antropogenik terhadap alam. Dalam berbagai bidang biologi, kedokteran, kedokteran hewan dan ilmu-ilmu lainnya, penelitian banyak dilakukan untuk mempelajari proses perkembangan normal dan patologis organisme serta untuk memperjelas pola entogenesis.

Sifat lekas marah

Sifat integral organisme dan semua sistem kehidupan adalah iritabilitas - kemampuan untuk merasakan rangsangan (dampak) eksternal atau internal dan meresponsnya secara memadai. Pada organisme, iritabilitas disertai dengan perubahan yang kompleks, dinyatakan dalam perubahan metabolisme, potensial listrik pada membran sel, parameter fisikokimia dalam sitoplasma sel, dalam reaksi motorik, dan hewan yang sangat terorganisir ditandai dengan perubahan perilakunya.

4. Dogma Sentral Biologi Molekuler- aturan generalisasi implementasi informasi genetik yang diamati di alam: informasi ditransmisikan dari asam nukleat Ke tupai, tapi tidak ke arah sebaliknya. Aturan itu dirumuskan Fransiskus Crick V 1958 tahun dan diselaraskan dengan data yang dikumpulkan pada saat itu 1970 tahun. Transfer informasi genetik dari DNA Ke RNA dan dari RNA ke tupai bersifat universal untuk semua organisme seluler tanpa kecuali; itu mendasari biosintesis makromolekul. Replikasi genom sesuai dengan transisi informasi DNA → DNA. Di alam juga terdapat transisi RNA → RNA dan RNA → DNA (misalnya pada beberapa virus), serta perubahannya konformasi protein ditransfer dari molekul ke molekul.

Metode universal untuk mentransmisikan informasi biologis

Dalam organisme hidup, ada tiga jenis heterogen, yaitu terdiri dari monomer polimer yang berbeda - DNA, RNA dan protein. Informasi dapat ditransfer antar keduanya dalam 3 x 3 = 9 cara. Dogma Pusat membagi 9 jenis transfer informasi ini menjadi tiga kelompok:

Umum - ditemukan di sebagian besar organisme hidup;

Khusus - ditemukan sebagai pengecualian, di virus dan di elemen genom seluler atau dalam kondisi biologis percobaan;

Tidak diketahui - tidak ditemukan.

Replikasi DNA (DNA → DNA)

DNA merupakan cara utama penyampaian informasi antar generasi organisme hidup, sehingga duplikasi (replikasi) DNA yang akurat sangatlah penting. Replikasi dilakukan oleh kompleks protein yang terlepas kromatin, lalu heliks ganda. Setelah itu, DNA polimerase dan protein terkaitnya membangun salinan identik pada masing-masing dua rantai.

Transkripsi (DNA → RNA)

Transkripsi adalah proses biologis sebagai akibat dari informasi yang terkandung dalam suatu bagian DNA disalin ke dalam molekul yang disintesis RNA pembawa pesan. Transkripsi dilakukan faktor transkripsi Dan RNA polimerase. DI DALAM sel eukariotik transkrip utama (pra-mRNA) sering diedit. Proses ini disebut penyambungan.

Terjemahan (RNA → protein)

MRNA matang dibaca ribosom selama proses siaran. DI DALAM prokariotik Dalam sel, proses transkripsi dan translasi tidak dipisahkan secara spasial, dan proses-proses ini digabungkan. DI DALAM eukariotik situs sel transkripsi inti sel terpisah dari lokasi siaran ( sitoplasma) membran nuklir, jadi mRNA diangkut dari nukleus ke dalam sitoplasma. mRNA dibaca oleh ribosom dalam bentuk tiga nukleotida"kata-kata". Kompleks faktor inisiasi Dan faktor pemanjangan memberikan aminoasilasi mentransfer RNA ke kompleks mRNA-ribosom.

5. Membalikkan transkripsi adalah proses pembentukan untai ganda DNA pada matriks beruntai tunggal RNA. Proses ini disebut balik transkripsi, karena transfer informasi genetik terjadi dalam arah “terbalik” dibandingkan transkripsi.

Ide transkripsi terbalik pada awalnya sangat tidak populer karena bertentangan dogma sentral biologi molekuler, yang menyarankan DNA itu ditranskripsikan ke RNA dan seterusnya siaran menjadi protein. Ditemukan di retrovirus, Misalnya, HIV dan dalam kasus retrotransposon.

Transduksi(dari lat. transduksi- Pergerakan) - Proses perpindahan bakteri DNA dari satu sel ke sel lainnya bakteriofag. Transduksi umum digunakan dalam genetika bakteri untuk pemetaan genom dan desain strain. Baik fag beriklim sedang maupun fag virulen mampu melakukan transduksi; namun fag virulen menghancurkan populasi bakteri, sehingga transduksi dengan bantuan mereka tidak terlalu penting baik di alam maupun dalam penelitian.

Molekul DNA vektor adalah molekul DNA yang bertindak sebagai pembawa. Molekul pembawa harus memiliki sejumlah ciri:

Kemampuan untuk bereplikasi secara mandiri dalam sel inang (biasanya bakteri atau ragi)

Kehadiran penanda selektif

Ketersediaan situs pembatasan yang nyaman

Plasmid bakteri paling sering bertindak sebagai vektor.

Paragraf solusi terperinci Meringkas bab 1 biologi untuk siswa kelas 11, penulis I.N. Ponomareva, oke. Kornilova, T.E. Loshchilina, P.V. Izhevsk Tingkat Dasar 2012

• GD Biologi untuk kelas 11 dapat ditemukan
• Buku kerja Gdz Biologi untuk kelas 11 dapat ditemukan

Uji dirimu

Definisikan “organisme” biosistem.

Organisme adalah suatu kesatuan materi hidup yang terpisah sebagai suatu sistem kehidupan yang integral.

Jelaskan apakah konsep “organisme” dan “individu” itu berbeda.

Yang dimaksud dengan organisme (konsep fisiologis) adalah suatu sistem kehidupan secara keseluruhan, terdiri dari bagian-bagian, sebagai interaksi sel, organ, dan komponen tubuh lainnya.

Individu (konsep ekologi (populasi) adalah bagian dari lingkungan (kelompok, kebanggaan, masyarakat), dan bukan secara keseluruhan. Individu berinteraksi dengan dunia sekitarnya, dan organisme adalah dunia tempat bagian-bagiannya berinteraksi.

Sebutkan sifat-sifat utama biosistem “organisme”.

Tumbuh kembang;

Nutrisi dan pernapasan;

Metabolisme;

Keterbukaan;

Sifat lekas marah;

Kebijaksanaan;

Reproduksi diri;

Keturunan;

Variabilitas;

Kimia kesatuan. komposisi.

Jelaskan peran apa yang dimainkan organisme dalam evolusi satwa liar.

Setiap organisme (individu) membawa di dalam dirinya sendiri sebagian dari kumpulan gen (genotipenya sendiri) dari suatu populasi. Dengan setiap persilangan baru, individu anak perempuan menerima genotipe yang benar-benar baru. Ini adalah peran penting yang unik dari organisme yang melakukan proses pembaruan terus-menerus sifat-sifat turun-temurun pada generasi baru melalui reproduksi seksual. Satu individu tidak dapat berevolusi; ia memberikan “dorongan” kepada seluruh populasi, seringkali satu spesies. Ia dapat berubah, beradaptasi dengan kondisi lingkungan, tetapi ini adalah sifat-sifat yang tidak dapat diwariskan. Organisme, tidak seperti makhluk hidup lainnya, mampu merasakan dunia luar, keadaan tubuhnya dan merespons sensasi-sensasi ini, dengan sengaja mengubah tindakannya sebagai respons terhadap iritasi yang berasal dari faktor eksternal dan internal. Organisme dapat belajar dan berkomunikasi dengan individu dari spesiesnya sendiri, membangun rumah dan menciptakan kondisi untuk membesarkan anak, dan menunjukkan kepedulian orang tua terhadap keturunannya.

5. Sebutkan mekanisme utama pengendalian proses dalam “organisme” biosistem.

Regulasi humoral, regulasi saraf, informasi keturunan.

Jelaskan pola dasar penularan hereditas pada organisme.

Saat ini, banyak pola pewarisan sifat (karakter) organisme yang telah ditetapkan. Semuanya tercermin dalam teori kromosom tentang pewarisan ciri-ciri suatu organisme. Mari kita sebutkan ketentuan utama teori ini.

Gen, sebagai pembawa sifat-sifat keturunan organisme, bertindak sebagai unit informasi keturunan.

Dasar sitologi gen adalah kelompok nukleotida yang berdekatan dalam rantai DNA.

Gen yang terletak pada kromosom inti dan sel diwariskan sebagai unit independen yang terpisah.

Pada semua organisme sejenis, setiap gen selalu terletak pada tempat (lokus) yang sama pada kromosom tertentu.

Setiap perubahan pada suatu gen menyebabkan munculnya varietas baru - alel gen ini dan, akibatnya, perubahan sifat.

Semua kromosom dan gen suatu individu selalu ada di dalam selnya dalam bentuk pasangan yang masuk ke dalam zigot dari kedua orang tuanya pada saat pembuahan.

Setiap gamet hanya dapat memiliki satu kromosom identik (homolog) dan satu gen dari pasangan alelik.

Selama meiosis, pasangan kromosom yang berbeda didistribusikan di antara gamet secara independen satu sama lain, dan gen yang terletak pada kromosom ini juga diwariskan secara acak.

Sumber penting munculnya kombinasi gen baru adalah pindah silang.

Perkembangan organisme terjadi di bawah kendali gen yang berkaitan erat dengan faktor lingkungan.

Pola pewarisan sifat yang terungkap diamati pada semua organisme hidup dengan reproduksi seksual tanpa kecuali.

Merumuskan hukum pertama dan kedua Mendel.

Hukum pertama Mendel (hukum keseragaman hibrida generasi pertama). Ketika dua organisme homozigot disilangkan dari galur murni yang berbeda dan berbeda satu sama lain dalam sepasang manifestasi alternatif sifat tersebut, seluruh generasi hibrida pertama (F1) akan seragam dan akan membawa manifestasi sifat salah satu orang tuanya. .

Hukum kedua Mendel (hukum segregasi). Ketika dua keturunan heterozigot dari generasi pertama disilangkan satu sama lain, pada generasi kedua terjadi perpecahan dalam perbandingan numerik tertentu: menurut fenotipe 3:1, menurut genotipe 1:2:1.

Mengapa hukum ketiga Mendel tidak selalu dipatuhi dalam pewarisan sifat?

Hukum pewarisan independen untuk setiap pasangan sifat sekali lagi menekankan sifat diskrit dari setiap gen. Kebijaksanaan dimanifestasikan baik dalam kombinasi independen alel gen yang berbeda, dan dalam tindakan independennya - dalam ekspresi fenotipik. Distribusi gen yang independen dapat dijelaskan oleh perilaku kromosom selama meiosis: pasangan kromosom homolog, dan gen berpasangan, didistribusikan kembali dan disebarkan ke dalam gamet secara independen satu sama lain.

Bagaimana alel gen dominan dan resesif diwariskan?

aktivitas fungsional alel dominan suatu gen tidak bergantung pada keberadaan gen lain untuk sifat tersebut di dalam tubuh. Gen dominan dengan demikian bersifat dominan; ia sudah memanifestasikan dirinya pada generasi pertama.

Alel resesif suatu gen dapat muncul pada generasi kedua dan selanjutnya. Agar suatu sifat yang dibentuk oleh gen resesif dapat terwujud, keturunannya perlu menerima varian resesif yang sama dari gen tersebut dari ayah dan ibu (yaitu dalam kasus homozigositas). Kemudian, pada pasangan kromosom yang bersesuaian, kedua kromosom saudara hanya akan memiliki satu varian ini, yang tidak akan ditekan oleh gen dominan dan akan mampu bermanifestasi dalam fenotipe.

10. Sebutkan jenis-jenis utama keterkaitan gen.

Ada perbedaan antara hubungan gen yang tidak lengkap dan lengkap. Keterkaitan tidak lengkap merupakan hasil persilangan antar gen yang bertautan, sedangkan keterkaitan sempurna hanya mungkin terjadi bila persilangan tidak terjadi.

Bagaimana seks berkembang pada hewan dan manusia?

Setelah pembuahan, yaitu ketika kromosom pria dan wanita bergabung, kombinasi tertentu baik XX atau XY dapat muncul di zigot.

Pada mamalia, termasuk manusia, organisme betina (XX) berkembang dari zigot homogametik pada kromosom X, dan organisme jantan (XY) berkembang dari zigot heterogametik. Nantinya, ketika organisme yang sudah berkembang dari zigot sudah mampu membentuk gametnya, maka di dalam tubuh betina (XX) akan muncul sel telur yang hanya memiliki kromosom X, sedangkan di dalam tubuh jantan akan terbentuk dua jenis sperma: 50% dengan kromosom X dan jumlah yang sama lainnya - dengan kromosom Y.

Apa itu Ontogeni?

Ontogenesis adalah perkembangan individu suatu organisme, perkembangan individu dari zigot sampai mati.

Jelaskan apa itu zigot; mengungkapkan perannya dalam evolusi.

Zigot adalah sel yang dibentuk oleh peleburan dua gamet (sel kelamin) - betina (sel telur) dan jantan (sperma) sebagai hasil dari proses seksual. Mereka mengandung satu set kromosom homolog (berpasangan) ganda (diploid). Dari zigot, embrio semua organisme hidup yang memiliki kumpulan kromosom homolog diploid terbentuk - tumbuhan, hewan, dan manusia.

Jelaskan ciri-ciri tahapan entogenesis pada organisme multiseluler.

Dalam entogenesis, dua periode biasanya dibedakan - embrionik dan postembrionik - dan tahapan organisme dewasa.

Periode embrio (embrio) perkembangan organisme multiseluler, atau embriogenesis, pada hewan mencakup proses yang terjadi dari pembelahan pertama zigot hingga keluarnya telur atau kelahiran individu muda, dan pada tumbuhan - dari pembelahan. zigot hingga perkecambahan benih dan munculnya bibit.

Periode embrionik pada sebagian besar hewan multiseluler mencakup tiga tahap utama: pembelahan, gastrulasi dan diferensiasi, atau morfogenesis.

Sebagai hasil dari serangkaian pembelahan mitosis zigot yang berurutan, banyak (128 atau lebih) sel kecil terbentuk - blastomer. Selama pembelahan, sel anak yang dihasilkan tidak menyimpang atau bertambah besar. Dengan setiap langkah selanjutnya, mereka menjadi semakin kecil, karena tidak ada peningkatan volume sitoplasma di dalamnya. Oleh karena itu, proses pembelahan sel tanpa menambah volume sitoplasma disebut fragmentasi. Seiring waktu, embrio berbentuk vesikel dengan dinding yang dibentuk oleh satu lapisan sel. Embrio satu lapis disebut blastula, dan rongga yang terbentuk di dalamnya disebut blastocoel. Dalam perkembangan selanjutnya, blastocoel berubah menjadi rongga tubuh primer pada sejumlah invertebrata, dan pada vertebrata hampir seluruhnya digantikan oleh rongga tubuh sekunder. Setelah pembentukan blastula multiseluler, proses gastrulasi dimulai: pergerakan beberapa sel dari permukaan blastula ke dalam, ke lokasi organ masa depan. Akibatnya, terbentuklah gastrula. Ini terdiri dari dua lapisan sel - lapisan germinal: bagian luar - ektoderm dan bagian dalam - endoderm. Pada sebagian besar hewan multiseluler, selama proses gastrulasi, lapisan germinal ketiga, mesoderm, terbentuk. Terletak di antara ektoderm dan endoderm.

Selama proses gastrulasi, sel-sel berdiferensiasi, yaitu menjadi berbeda dalam struktur dan komposisi biokimia. Spesialisasi biokimia sel disediakan oleh aktivitas gen yang berbeda (berdiferensiasi). Diferensiasi sel-sel setiap lapisan germinal mengarah pada pembentukan berbagai jaringan dan organ, yaitu terjadi morfogenesis, atau morfogenesis.

Perbandingan embriogenesis berbagai vertebrata seperti ikan, amfibi, burung, dan mamalia menunjukkan bahwa tahap awal perkembangannya sangat mirip satu sama lain. Namun pada tahap selanjutnya, embrio hewan-hewan ini sangat berbeda.

Masa pascaembrionik, atau pascaembrionik, dimulai dari saat organisme keluar dari selaput telur atau sejak lahir dan berlanjut hingga dewasa. Selama periode ini, proses morfogenesis dan pertumbuhan selesai, yang terutama ditentukan oleh genotipe, serta interaksi gen satu sama lain dan dengan faktor lingkungan. Pada manusia, durasi periode ini adalah 13-16 tahun.

Pada banyak hewan, ada dua jenis perkembangan pascaembrio - langsung dan tidak langsung.

Selama entogenesis, terjadi pertumbuhan, diferensiasi dan integrasi bagian-bagian organisme multiseluler yang sedang berkembang. Menurut konsep modern, zigot mengandung suatu program berupa kode informasi turun-temurun yang menentukan jalannya perkembangan suatu organisme (individu). Program ini diwujudkan dalam proses interaksi antara nukleus dan sitoplasma pada setiap sel embrio, antar sel yang berbeda, dan antar kompleks sel pada lapisan germinal.

Tahapan organisme dewasa. Orang dewasa adalah organisme yang telah mencapai kematangan seksual dan mampu bereproduksi. Pada organisme dewasa dibedakan: tahap generatif dan tahap penuaan.

Tahap generatif organisme dewasa memastikan munculnya keturunan melalui reproduksi. Dengan demikian, kelangsungan keberadaan populasi dan spesies terwujud. Bagi banyak organisme, periode ini berlangsung lama - bertahun-tahun, bahkan bagi mereka yang hanya melahirkan sekali dalam hidupnya (ikan salmon, belut sungai, lalat capung, dan pada tumbuhan - banyak jenis bambu, umbelliferae, dan agave). Namun, ada banyak spesies di mana organisme dewasa berulang kali menghasilkan keturunan selama beberapa tahun.

Pada tahap penuaan, berbagai perubahan diamati pada tubuh yang menyebabkan penurunan kemampuan adaptif dan peningkatan kemungkinan kematian.

15. Jelaskan jenis nutrisi utama organisme.

Ada dua jenis nutrisi organisme hidup: autotrofik dan heterotrofik.

Autotrof (organisme autotrofik) adalah organisme yang menggunakan karbon dioksida sebagai sumber karbon (tumbuhan dan beberapa bakteri). Dengan kata lain, ini adalah organisme yang mampu menciptakan zat organik dari zat anorganik - karbon dioksida, air, garam mineral.

Heterotrof (organisme heterotrofik) adalah organisme yang menggunakan senyawa organik (hewan, jamur, dan sebagian besar bakteri) sebagai sumber karbon. Dengan kata lain, organisme ini tidak mampu membuat zat organik dari zat anorganik, tetapi memerlukan zat organik yang sudah jadi. Berdasarkan keadaan sumber makanannya, heterotrof dibedakan menjadi biotrof dan saprotrof.

Beberapa makhluk hidup, tergantung pada kondisi kehidupannya, mampu melakukan nutrisi autotrofik dan heterotrofik (mixotrof).

16. Jelaskan faktor terpenting yang membentuk kesehatan.

Genotipe sebagai faktor kesehatan. Dasar kesehatan manusia adalah kemampuan tubuh untuk menahan pengaruh lingkungan dan mempertahankan homeostatis yang relatif konstan. Pelanggaran homeostasis karena berbagai alasan menyebabkan penyakit dan gangguan kesehatan. Namun, jenis homeostasis itu sendiri, mekanisme pemeliharaannya pada semua tahap entogenesis dalam kondisi tertentu ditentukan oleh gen, atau lebih tepatnya, oleh genotipe individu.

Habitat sebagai faktor kesehatan. Telah lama diketahui bahwa baik faktor keturunan maupun lingkungan berperan dalam pembentukan suatu sifat. Selain itu, terkadang sulit untuk menentukan tanda mana yang lebih bergantung. Misalnya, sifat seperti tinggi badan diwariskan melalui banyak gen (poligenik), yaitu pencapaian karakteristik pertumbuhan normal orang tua bergantung pada sejumlah gen yang mengontrol kadar hormon, metabolisme kalsium, pasokan lengkap enzim pencernaan, dll. Pada saat yang sama, bahkan genotipe “terbaik” dalam hal pertumbuhan di bawah kondisi kehidupan yang buruk (kurangnya nutrisi, sinar matahari, udara, pergerakan) pasti akan menyebabkan kelambatan panjang tubuh.

Faktor sosial kesehatan. Berbeda dengan tumbuhan dan hewan, pada manusia bidang khusus ontogenesis adalah pembentukan kecerdasan, karakter moral, dan individualitasnya. Di sini, bersama dengan faktor biologis dan non-biologis yang umum terjadi pada semua makhluk hidup, ada faktor lingkungan baru yang kuat - sosial. Jika yang pertama terutama menentukan rentang norma reaksi potensial, maka lingkungan sosial, pendidikan, dan gaya hidup menentukan perwujudan spesifik dari kecenderungan turun-temurun pada individu tertentu. Lingkungan sosial bertindak sebagai mekanisme unik untuk mentransmisikan pengalaman sejarah umat manusia, pencapaian budaya, ilmu pengetahuan dan teknisnya.

17. Menjelaskan peranan organisme bersel tunggal di alam.

Pada organisme uniseluler, proses metabolisme terjadi relatif cepat sehingga memberikan kontribusi yang besar terhadap sirkulasi zat dalam biogeocenosis, terutama pada siklus karbon. Selain itu, hewan bersel tunggal (protozoa), dengan menelan dan mencerna bakteri (yaitu pengurai primer), mempercepat proses pembaruan komposisi populasi bakteri. Organisme herbivora dan predator juga menjalankan fungsinya dalam ekosistem, berpartisipasi langsung dalam penguraian bahan tumbuhan dan hewan.

18. Mendeskripsikan peranan mutagen di alam dan kehidupan manusia.

Mutagen bersifat fisik dan kimia. Mutagen termasuk zat beracun (misalnya, colchicine), sinar-X, radioaktif, karsinogenik, dan pengaruh lingkungan merugikan lainnya. Mutasi terjadi di bawah pengaruh mutagen. Mutagen menyebabkan terganggunya proses normal replikasi, rekombinasi atau divergensi pembawa informasi genetik.

Ketika radiasi pengion (sinar-X elektromagnetik dan sinar gamma, serta partikel elementer (alfa, beta, neutron, dll.) berinteraksi dengan tubuh, komponen sel, termasuk molekul DNA, menyerap sejumlah (dosis) energi tertentu.

Banyak senyawa kimia yang memiliki aktivitas mutagenik telah diidentifikasi: mineral berserat asbes, etilenamine, colchicine, benzopyrene, nitrit, aldehida, pestisida, dll. Seringkali zat ini juga bersifat karsinogen, yaitu dapat menyebabkan berkembangnya neoplasma ganas (tumor). ) di dalam tubuh. . Beberapa organisme hidup, seperti virus, juga telah diidentifikasi sebagai mutagen.

Diketahui bahwa bentuk poliploid sering ditemukan pada organisme tumbuhan di pegunungan tinggi atau kondisi Arktik - akibat mutasi genom secara spontan. Hal ini disebabkan oleh perubahan suhu yang tiba-tiba selama musim tanam.

Ketika menghubungi mutagen, kita harus ingat bahwa mereka memiliki pengaruh yang kuat terhadap perkembangan sel germinal, informasi keturunan yang terkandung di dalamnya, dan pada proses perkembangan embrio di dalam rahim ibu.

19. Jelaskan pentingnya kemajuan modern di bidang genetika bagi kesehatan manusia.

Berkat genetika, metode terapi kini sedang dikembangkan yang memungkinkan untuk mengobati penyakit yang sebelumnya tidak dapat disembuhkan. Berkat kemajuan modern di bidang genetika, kini ada tes DNA dan RNA yang dapat mendeteksi kanker pada tahap awal. Kami juga belajar cara memperoleh enzim, antibiotik, hormon, dan asam amino. Misalnya saja bagi penderita diabetes melitus, insulin diperoleh secara genetik.

Di satu sisi, kemajuan modern di bidang genetika memberikan kemungkinan baru dalam mendiagnosis dan mengobati manusia. Di sisi lain, kemajuan ilmu genetika berdampak negatif terhadap kesehatan manusia melalui konsumsi pangan, yang tercermin dalam meluasnya penyebaran produk pangan hasil rekayasa genetika. Mengonsumsi makanan tersebut dapat melemahkan sistem kekebalan tubuh, memperburuk kondisi umum, resistensi terhadap antibiotik, dan dapat menyebabkan kanker, terutama mempengaruhi saluran pencernaan (GIT).

20. Jelaskan apakah virus dapat disebut organisme, individu.

Ketika virus mereproduksi jenisnya sendiri di dalam sel inang, virus tersebut merupakan suatu organisme, dan merupakan organisme yang sangat aktif. Di luar sel inang, virus tidak memiliki tanda-tanda organisme hidup.

Struktur virus yang sangat primitif, kesederhanaan organisasinya, tidak adanya sitoplasma dan ribosom, serta metabolismenya sendiri, berat molekul yang kecil - semua ini, yang membedakan virus dari organisme seluler, menimbulkan diskusi tentang pertanyaan: apa itu virus - makhluk atau zat, hidup atau mati? ? Perdebatan ilmiah mengenai topik ini berlanjut dalam waktu yang lama. Namun, kini, berkat penelitian menyeluruh terhadap sifat-sifat sejumlah besar jenis virus, diketahui bahwa virus adalah bentuk kehidupan khusus suatu organisme, meskipun sangat primitif. Struktur virus, diwakili oleh bagian-bagian utamanya yang berinteraksi satu sama lain (asam nukleat dan protein), struktur tertentu (inti dan cangkang protein - kapsid), pemeliharaan strukturnya, memungkinkan kita untuk menganggap virus sebagai makhluk hidup yang istimewa. sistem - biosistem tingkat organisme, meskipun sangat primitif.

21. Pilihlah jawaban yang benar dari jawaban yang diajukan (yang benar digarisbawahi).

1. Gen yang mengendalikan perkembangan sifat-sifat yang berlawanan disebut:

a) alel (benar); b) heterozigot; c) homozigot; d) terkait.

2. “Pemisahan untuk setiap pasangan karakteristik terjadi secara independen dari pasangan karakteristik lainnya,” - beginilah rumusannya:

a) hukum pertama Mendel; b) hukum kedua Mendel; c) hukum ketiga Mendel (benar); d) hukum Morgan.

3. Di daerah tropis, kubis putih tidak membentuk kepala. Bentuk variabilitas apa yang muncul pada kasus tersebut?

a) mutasi; b) kombinatif; c) modifikasi (benar); d) ontogenetik.

4. Seekor domba yang muncul secara acak dengan kaki pendek (kelainan bentuk yang menguntungkan bagi manusia - ia tidak melompati pagar) memunculkan jenis domba Onkon. Jenis variabilitas apa yang kita bicarakan di sini?

a) mutasi (benar); b) kombinatif; c) modifikasi; d) ontogenetik.

Ekspresikan sudut pandang Anda.

Seperti yang Anda ketahui, unit dasar evolusi adalah populasi. Apa peran organisme dalam proses mikroevolusi?

Pada tingkat organisme, proses pembuahan dan perkembangan individu suatu individu pertama kali muncul sebagai proses implementasi informasi herediter yang terkandung dalam kromosom dan gennya, serta penilaian melalui seleksi alam terhadap kelangsungan hidup individu tersebut.

Organisme adalah eksponen sifat turun-temurun dari populasi dan spesies. Organismelah yang menentukan berhasil tidaknya suatu populasi dalam perebutan sumber daya lingkungan dan perebutan eksistensi antar individu. Oleh karena itu, dalam semua proses mikropopulasi yang memiliki makna sejarah, organisme merupakan partisipan langsung. Sifat-sifat baru dari spesies terakumulasi dalam organisme. Seleksi memberikan pengaruhnya pada organisme, meninggalkan organisme yang lebih beradaptasi dan membuang organisme lain.

Pada tingkat organisme, kehidupan dua arah setiap organisme terwujud. Di satu sisi, ini adalah kemampuan suatu organisme (individu), yang berfokus pada kelangsungan hidup dan reproduksi. Di sisi lain, hal ini menjamin kelangsungan hidup populasi dan spesiesnya selama mungkin, terkadang merugikan kehidupan organisme itu sendiri. Hal ini mengungkapkan pentingnya, signifikansi evolusioner dari tingkat organisme di alam.

Metode simbiotik dalam memberi makan organisme muncul selama evolusi mereka. Bagaimana bayi baru lahir menguasai metode ini?

Mereka tidak perlu mempelajari gaya hidup simbiosis atau cara makan. Dalam proses evolusi, mereka juga mengembangkan semua adaptasi yang diperlukan untuk mengenali individu atau substrat yang dibutuhkan. Misalnya, reseptor khusus untuk persepsi individu simbiosis lain atau struktur morfologi yang memfasilitasi proses makan itu sendiri. Selain itu, sebagian besar individu simbiosis lahir di dekat organisme induk dan segera berada dalam kondisi yang menguntungkan untuk perkembangan.

Perilaku simbiosis diturunkan dari orang tua. Misalnya pada burung atau mamalia dalam kaitannya dengan bakteri.

Mengapa cara hidup seseorang diyakini merupakan indikator kebudayaannya?

Dari cara seseorang melindungi dirinya, menjaga dirinya, dan lain-lain, seseorang dapat menilai tingkat pendidikannya, hal ini berkaitan langsung dengan perkembangan seseorang, nilai-nilai spiritualnya dan budaya itu sendiri, perilaku, dan gaya hidup secara umum. .

Pada awal abad ke-20. Pepatah yang penulis Maxim Gorky masukkan ke dalam mulut pahlawannya Satin dalam drama “At the Lower Depths” menjadi terkenal: “Man - kedengarannya bangga!” Dapatkah Anda saat ini mendukung atau menyangkal pernyataan ini?

Saat ini, ini adalah pertanyaan filosofis... Sains telah menciptakan sejumlah besar sarana teknis yang kompleks, mencoba menembus ruang dan sel, untuk mengetahui rahasia dunia kehidupan, penyebab penyakit, dan kemungkinan perluasan kehidupan manusia. Pada saat yang sama, cara-cara “sempurna” untuk menghancurkan semua kehidupan di Bumi dikembangkan. Apakah ini kebanggaan umat manusia?

Bagi seseorang, ada banyak kata benda umum yang mencerminkan esensi batinnya: budak, bodoh, perampok, binatang buas, anjing, binatang buas; sekaligus: jenius, pencipta, pencipta, cerdas, pintar! Lalu apa perbedaan antara orang jenius dan orang bodoh? Kualitas apa, dengan kriteria apa yang harus dinilai dan dibandingkan?

Setiap orang memiliki tujuannya masing-masing di Bumi. Kesejahteraan, kepercayaan diri, dan harga dirinya bergantung pada apakah dia memahaminya.

Manusia sebagai makhluk biologis tentu merupakan kebanggaan bumi. Kita tahu cara berpikir, mengekspresikan emosi, dan berbicara.

Tetapi jika seseorang memahami dalam dirinya bahwa ia tidak boleh menyakiti siapa pun atau apa pun, hidup selaras dengan dirinya sendiri, dengan orang lain dan alam, menghargai kehidupan dan bukan hanya kehidupannya sendiri, maka orang tersebut sungguh bangga!!!

Masalah untuk didiskusikan

Pada tahun 1992, pada Konferensi PBB tentang Lingkungan Hidup di Rio de Janeiro, di tingkat pemimpin 179 negara, termasuk Rusia, dokumen terpenting diadopsi untuk mencegah perkembangan biosfer yang merusak. Salah satu program aksi kemanusiaan di abad ke-21. - “Pelestarian keanekaragaman hayati” mempunyai motto: “Sumber daya hayati memberi makan dan memberi kita pakaian, menyediakan perumahan, obat-obatan dan makanan spiritual.”

Ekspresikan pendapat Anda tentang moto ini. Bisakah Anda memperjelasnya, memperluasnya? Mengapa keanekaragaman hayati merupakan nilai kemanusiaan yang utama?

Motto ini sekali lagi mengingatkan kita bahwa kita (manusia) di bumi harus hidup selaras dengan alam (mengambil sesuatu dan memberikan imbalan), dan tidak menggunakannya tanpa ampun untuk kepentingan kita sendiri.

Moralitas, alam, manusia adalah konsep yang identik. Dan sayangnya, dalam masyarakat kita justru keterkaitan konsep-konsep ini yang hancur. Orang tua mengajarkan anak-anak mereka kesopanan, kebaikan, cinta terhadap dunia sekitar, kerohanian dan kepedulian, namun kenyataannya kita tidak memberikannya kepada mereka. Kita telah kehilangan dan menyia-nyiakan kekayaan yang telah disimpan dan dikumpulkan selama berabad-abad. Mereka menggulingkan dan melupakan perjanjian, tradisi, dan pengalaman generasi masa lalu dalam kaitannya dengan dunia di sekitar mereka. Mereka praktis menghancurkannya dengan tangan mereka sendiri, dengan sikap tidak berperasaan, kesembronoan, dan salah urus.

Radiasi dan hujan asam, tanaman yang dipenuhi bahan kimia beracun, sungai dangkal, danau dan kolam yang tertimbun lumpur berubah menjadi rawa, hutan yang gundul, hewan yang dimusnahkan, organisme dan produk yang dimodifikasi - inilah warisan modern kita. Dan sekarang, tiba-tiba, seluruh dunia menyadari bahwa kita berada di ambang kehancuran dan setiap orang, tepatnya setiap orang, pada tempatnya masing-masing, harus, sedikit demi sedikit, dengan gigih dan hati-hati memulihkan, menyembuhkan, tumbuh menjadi baik. Tanpa keanekaragaman hayati, KITA BUKAN APA PUN. Keanekaragaman hayati merupakan nilai universal yang utama.

Konsep dasar

Organisme adalah suatu keterpisahan makhluk hidup sebagai individu (individu) dan sebagai suatu kesatuan sistem kehidupan (biosystem).

Keturunan adalah kemampuan suatu organisme untuk mewariskan ciri-ciri struktur, fungsi dan perkembangan dari orang tua kepada keturunannya. Keturunan ditentukan oleh gen.

Variabilitas adalah sifat organisme hidup untuk hidup dalam berbagai bentuk, memberikan mereka kemampuan untuk bertahan hidup dalam kondisi yang berubah.

Kromosom adalah struktur inti sel yang merupakan pembawa gen dan menentukan sifat keturunan sel dan organisme. Kromosom terdiri dari DNA dan protein.

Gen adalah unit dasar keturunan, diwakili oleh biopolimer - segmen molekul DNA yang berisi informasi tentang struktur primer satu protein atau molekul rRNA dan tRNA.

Genom – sekumpulan gen suatu spesies yang mencakup suatu organisme (individu). Genom disebut juga himpunan gen yang merupakan ciri himpunan kromosom haploid (1n) dari suatu jenis organisme tertentu, atau himpunan kromosom haploid utama. Pada saat yang sama, genom dianggap sebagai unit fungsional dan sebagai karakteristik suatu spesies yang diperlukan untuk perkembangan normal organisme dari spesies tertentu.

Genotipe adalah suatu sistem interaksi gen suatu organisme (individu). Genotipe mengungkapkan totalitas informasi genetik suatu individu (organisme).

Reproduksi adalah reproduksi dari jenisnya sendiri. Properti ini hanya merupakan karakteristik organisme hidup.

Fertilisasi adalah penyatuan inti sel germinal jantan dan betina - gamet, yang mengarah pada pembentukan zigot dan perkembangan selanjutnya dari organisme (anak perempuan) baru darinya.

Zigot adalah sel tunggal yang terbentuk dari peleburan sel reproduksi betina dan jantan (gamet).

Ontogenesis adalah perkembangan individu suatu organisme, termasuk seluruh kompleks perubahan yang konsisten dan tidak dapat diubah, mulai dari pembentukan zigot hingga kematian alami organisme tersebut.

Homeostasis adalah keadaan keseimbangan dinamis relatif suatu sistem (termasuk biologis), yang dipertahankan melalui mekanisme pengaturan diri.

Kesehatan adalah keadaan suatu organisme hidup yang secara keseluruhan dan seluruh organnya mampu menjalankan fungsinya secara maksimal. Tidak ada penyakit atau penyakit.

Virus ini merupakan bentuk kehidupan praseluler yang unik dengan jenis nutrisi heterotrofik. Molekul DNA atau RNA direplikasi di dalam sel yang terkena.

Tingkat pengorganisasian organisme makhluk hidup mencerminkan karakteristik individu dan perilakunya. Unit struktural dan fungsional pada tingkat organisme adalah organisme. Fenomena berikut terjadi pada tingkat organisme: reproduksi, fungsi organisme secara keseluruhan, entogenesis, dll.

Membuat siswa bersemangat untuk bekerja.

1. Apa yang dipelajari dalam biologi?

2. Pengetahuan tentang hukum ilmu pengetahuan alam manakah yang menjadi dasar pandangan dunia ilmiah dan diperlukan untuk memecahkan masalah-masalah praktis?

3. Berdasarkan prinsip apa biologi dibagi menjadi ilmu-ilmu tersendiri?

4. Mengapa pemanfaatan satwa liar dilakukan secara optimal?

5. Apakah hidup itu?

6. Tingkatan organisasi kehidupan apa yang anda ketahui?

7. Tingkat organisasi kehidupan apa yang sudah Anda pelajari?

8. Sebutkan satuan dasar dan unsur struktur pada tingkat organisme?

9.Bagaimana klasifikasi makhluk hidup?

10. Apa saja proses utama yang terjadi pada tingkat organisme?

11. Sebutkan arti dan peranan tingkat organisme di alam.

A. Perbedaan antara hidup dan mati.

Bekerja dalam kelompok pada tugas:

(Siswa menjawab pertanyaan dan membenarkan pendapatnya).

Grup No.1:

Apakah organisme berikut dapat disebut hidup dan alasannya:

a) hewan dalam keadaan mati suri;

b) seseorang yang dibius;

c) bakteri dalam keadaan kering;

d) ragi kering?

Grup No.2:

Keteguhan organisasi struktural dan fungsional sistem biologis - homeostasis - sebagai prasyarat keberadaan sistem biologis.

Grup No.3:

Fenomena apa, yang menjadi ciri semua sistem kehidupan, yang mendasari fakta-fakta di atas:

1) katak tidak dapat hidup di air asin, tetapi menghasilkan banyak urin di air tawar;

2) ikan haring hidup di air laut “tanpa garam”;

3) larutan garam harus disuntikkan ke dalam darah manusia yang mengandung air.

Grup No.4:

1. Berikan contoh sistem alam yang hidup.

2. Sebutkan contoh sistem benda mati.

Kesimpulan: proses metabolisme pada makhluk hidup memastikan homeostasis - keteguhan organisasi struktural dan fungsional sistem.

B). Sifat-sifat makhluk hidup:

1. Kesatuan komposisi kimia.
2. Metabolisme dan energi (metabolisme).

1. 3. Irama.
2. 4.Pengaturan mandiri

1. Reproduksi diri.
2. Keturunan.
3. Variabilitas.
4. Tingkat kesatuan organisasi organisme hidup

1. Tumbuh kembang.

2. Iritabilitas.

3. Kebijaksanaan.

4. Kemampuan beradaptasi

Pilihlah ciri-ciri organisme hidup yang tidak dibahas dalam teks buku teks.

(kebijaksanaan, pengaturan diri, ritme).

Kesimpulan: organisme hidup sangat berbeda dari sistem tak hidup dalam hal kompleksitasnya yang luar biasa serta tatanan struktural dan fungsional yang tinggi. Perbedaan-perbedaan ini memberi kehidupan sifat-sifat baru secara kualitatif.

DI DALAM). Tingkat dasar organisasi makhluk hidup Alam hidup adalah sistem hierarki yang terorganisir secara kompleks. Para ilmuwan, berdasarkan ciri-ciri manifestasi sifat-sifat makhluk hidup, membedakan beberapa tingkatan organisasi makhluk hidup.

organ jaringan seluler molekuler

(molekul) (sel) (jaringan) (organ)

spesies populasi organisme

(organisme) (spesies, populasi)

Biosfer biogeocenotic (ekosistem).

(BGC, ekosistem) (biosfer)

Diagram menunjukkan tingkat individu dalam organisasi kehidupan, hubungannya satu sama lain, aliran satu sama lain dan menunjukkan keutuhan alam yang hidup.

1. kelompok:

1. Molekuler.
2. Seluler.

2. kelompok:

1. Kain

2.Organ.

1. kelompok:

1. Organik.

1. Spesies populasi.

Saat kami menjelaskan tingkat pengorganisasian organisme hidup dalam kelompok, siswa kelas mengisi tabel yang diusulkan:

	Tingkat organisasi	Sistem biologis	Elemen pembentuk sistem
	Molekuler	Organoid	Atom dan molekul
	Seluler	Sel (organisme)	Organoid
	Kain
	Organ
	Organisme	Organisme	Sistem organ
	Spesies populasi	Populasi
	Biogeosenotik (ekosistem)	Biogeocenosis (ekosistem)	Populasi
	Lingkungan	Lingkungan	Biogeocenosis (ekosistem)

Kesimpulan: struktur sistem kehidupan bercirikan keleluasaan, yaitu. dibagi menjadi unit-unit fungsional. Jadi, atom terdiri dari partikel-partikel elementer, molekul tersusun dari atom, molekul (besar dan kecil) tersusun dari organel yang membentuk sel, jaringan terbentuk dari sel, dan organ terbentuk dari sel, dan seterusnya.

Identifikasi tingkat-tingkat organisasi kehidupan individu sampai batas tertentu bersifat sewenang-wenang, karena mereka saling berhubungan erat dan mengalir satu sama lain, yang menunjukkan keutuhan alam yang hidup.

Bentuk organisme apa yang ditemukan di bumi?

Apa pentingnya suatu organisme di alam?

Jawablah pertanyaan tersebut dengan menggunakan buku teks halaman 5-6 dan susunlah dalam bentuk diagram

Arti dari organisme

1. Bekerja di dewan:

Cocokkan gambar-gambar tersebut menurut tingkat organisasi makhluk hidup

A) Molekuler

B) Seluler

B) Kain

D) Organ

D) Organik

E) Populasi-spesies

G) Biogeosenotik (ekosistem)

H) Biosfer

Memecahkan masalah yang bermasalah:

1. "Lubang ozon" dan dampak sinar UV pada tingkat sel dan molekuler kehidupan.
2. Tidak mungkin mengobati seseorang tanpa mengetahui struktur dan fungsi sel.
3. Untuk memecahkan masalah kemanusiaan global apa yang memerlukan pengetahuan biologi?
4. Berikan contoh penggunaan metode ilmu biologi dari botani, zoologi, anatomi dan fisiologi manusia.

paragraf 1.2 mengisi tabel.

Tugas kreatif untuk kelompok: Apa pentingnya biologi untuk memahami semua makhluk hidup. Bagaimana perasaan Anda saat mempelajari topik ini?

Tingkat organisasi kehidupan berikut ini dibedakan: molekuler, seluler, organ-jaringan (terkadang terpisah), organisme, populasi-spesies, biogeocenotic, biosfer. Alam yang hidup adalah suatu sistem, dan berbagai tingkat organisasinya membentuk struktur hierarki yang kompleks, ketika tingkat-tingkat yang lebih sederhana menentukan sifat-sifat tingkat yang lebih tinggi.

Jadi molekul organik kompleks adalah bagian dari sel dan menentukan struktur serta fungsi vitalnya. Pada organisme multiseluler, sel disusun menjadi jaringan, dan beberapa jaringan membentuk suatu organ. Organisme multiseluler terdiri dari sistem organ; di sisi lain, organisme itu sendiri adalah unit dasar suatu populasi dan spesies biologis. Komunitas diwakili oleh populasi spesies berbeda yang saling berinteraksi. Komunitas dan lingkungan membentuk suatu biogeocenosis (ekosistem). Totalitas ekosistem planet bumi membentuk biosfernya.

Pada setiap tingkat, muncul sifat-sifat baru makhluk hidup yang tidak ada pada tingkat dasar, dan fenomena dasar serta unit dasar mereka sendiri dibedakan. Pada saat yang sama, dalam banyak hal, tingkatan tersebut mencerminkan jalannya proses evolusi.

Identifikasi tingkatan berguna untuk mempelajari kehidupan sebagai fenomena alam yang kompleks.

Mari kita lihat lebih dekat setiap tingkat organisasi kehidupan.

Tingkat molekuler

Meskipun molekul terdiri dari atom, perbedaan antara benda hidup dan benda mati hanya terlihat pada tingkat molekuler. Hanya organisme hidup yang mengandung sejumlah besar zat organik kompleks - biopolimer (protein, lemak, karbohidrat, asam nukleat). Namun organisasi tingkat molekuler makhluk hidup juga mencakup molekul anorganik yang masuk ke dalam sel dan berperan penting dalam kehidupannya.

Berfungsinya molekul biologis mendasari sistem kehidupan. Pada tingkat kehidupan molekuler, metabolisme dan konversi energi diwujudkan sebagai reaksi kimia, transmisi dan perubahan informasi herediter (reduplikasi dan mutasi), serta sejumlah proses seluler lainnya. Kadang-kadang tingkat molekuler disebut genetik molekuler.

Tingkat kehidupan seluler

Sellah yang merupakan unit struktural dan fungsional makhluk hidup. Tidak ada kehidupan di luar sel. Bahkan virus hanya dapat menunjukkan sifat-sifat makhluk hidup jika berada di dalam sel inangnya. Biopolimer sepenuhnya menunjukkan reaktivitasnya ketika diorganisasikan ke dalam sel, yang dapat dianggap sebagai sistem molekul kompleks yang saling berhubungan terutama melalui berbagai reaksi kimia.

Pada tingkat sel ini, fenomena kehidupan terwujud, mekanisme transmisi informasi genetik dan transformasi zat dan energi digabungkan.

Jaringan organ

Hanya organisme multiseluler yang memiliki jaringan. Jaringan adalah kumpulan sel-sel yang serupa struktur dan fungsinya.

Jaringan terbentuk dalam proses entogenesis melalui diferensiasi sel-sel yang memiliki informasi genetik yang sama. Pada tingkat ini terjadi spesialisasi sel.

Tumbuhan dan hewan memiliki jenis jaringan yang berbeda. Jadi pada tumbuhan merupakan jaringan meristem, pelindung, dasar dan konduktif. Pada hewan - epitel, ikat, berotot dan gugup. Jaringan mungkin menyertakan daftar subjaringan.

Suatu organ biasanya terdiri dari beberapa jaringan yang saling berhubungan menjadi suatu kesatuan struktural dan fungsional.

Organ membentuk sistem organ yang masing-masing bertanggung jawab atas fungsi penting bagi tubuh.

Tingkat organ pada organisme uniseluler diwakili oleh berbagai organel sel yang menjalankan fungsi pencernaan, ekskresi, respirasi, dll.

Tingkat organisasi organisme makhluk hidup

Seiring dengan tingkat sel, unit struktural terpisah dibedakan pada tingkat organisme (atau ontogenetik). Jaringan dan organ tidak dapat hidup mandiri, organisme dan sel (jika organisme bersel tunggal) dapat hidup sendiri.

Organisme multiseluler terdiri dari sistem organ.

Pada tingkat organisme, fenomena kehidupan seperti reproduksi, entogenesis, metabolisme, lekas marah, regulasi neurohumoral, dan homeostasis terwujud. Dengan kata lain, fenomena dasarnya merupakan perubahan alami organisme dalam perkembangan individu. Unit dasar adalah individu.

Spesies populasi

Organisme dari spesies yang sama, disatukan oleh habitat yang sama, membentuk suatu populasi. Suatu spesies biasanya terdiri dari banyak populasi.

Populasi mempunyai kumpulan gen yang sama. Dalam suatu spesies, mereka dapat bertukar gen, artinya mereka adalah sistem yang terbuka secara genetis.

Fenomena evolusi dasar terjadi pada populasi, yang pada akhirnya mengarah pada spesiasi. Alam yang hidup hanya dapat berevolusi pada tingkat supraorganisme.

Pada tingkat ini, potensi keabadian makhluk hidup muncul.

Tingkat biogeosenotik

Biogeocenosis adalah sekumpulan organisme dari spesies berbeda yang berinteraksi dengan berbagai faktor lingkungan. Fenomena dasar diwakili oleh siklus materi-energi, yang terutama disediakan oleh organisme hidup.

Peran tingkat biogeocenotic adalah pembentukan komunitas stabil organisme dari spesies berbeda, yang beradaptasi untuk hidup bersama di habitat tertentu.

Lingkungan

Organisasi kehidupan tingkat biosfer adalah sistem tatanan kehidupan tertinggi di Bumi. Biosfer mencakup seluruh manifestasi kehidupan di planet ini. Pada tingkat ini terjadi sirkulasi global zat dan aliran energi (mencakup semua biogeocenosis).